XF5
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1. 개요
XF5는 IHI가 주 계약 기업으로 기술연구본부가 개발한 터보팬 제트 엔진이다. 미래 국산 전투기용 엔진 개발을 목표로 F3 엔진의 경험을 바탕으로 개발되었으며, 추력 5t급으로 최종 결정되었다. 1995년부터 1999년까지 개발 계약이 체결되어 1997년부터 2008년까지 성능 시험이 진행되었다. XF5-1은 추력 대 중량비가 8 정도를 요구 사양으로 설정되었으며, P-1용 F7-10 엔진으로 기술이 이전되었다. 미쓰비시 X-2 신신에 적용되었으며, IHI가 제조한 다른 군용기용 엔진으로는 T-4 훈련기용 XF3 엔진과 P-1 초계기용 XF7 엔진이 있다.
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| XF5 | |
|---|---|
| 엔진 정보 | |
| 형식 | 터보팬 |
| 제작사 | IHI Corporation |
| 국적 | 일본 |
| 주요 응용 분야 | 미쓰비시 X-2 신신 |
2. 개발
XF5 엔진은 일본 기술연구본부가 IHI를 주 계약 기업으로 하여 "실증 엔진의 연구"를 통해 개발한 터보팬 엔진 방식의 제트 엔진이다. F3 엔진 개발 경험을 바탕으로 미래 국산 전투기용 엔진 개발을 목표로 하였다.[4] 개발은 1995년부터 2008년까지 진행되었다.[9]
압축기 관련 기술 과제 및 시험 장치 불량 등으로 인해 개발 기간이 연장되기도 했다.[9] XF5-1의 연구 성과 일부는 P-1용 F7-10 엔진으로 이전되었다.[10] 기술 축적 덕분에 XF5-1에서 최대 추력을 달성하는 데 걸리는 시간과 노력은 F3 엔진 초기형 XF3-1의 30% 정도였다고 한다.[12]
2. 1. 개발 배경 (일본어 위키백과 참고)
기술연구본부는 IHI(IHI Corporation)를 주 계약 기업으로 하여 '''「실증 엔진의 연구」'''를 통해 XF5-1을 개발했다. XF5-1은 애프터버너를 갖춘 터보팬 엔진 방식의 제트 엔진으로, 미래의 국산 전투기용 엔진으로 활용하기 위해 F3 엔진의 경험을 바탕으로 개발되었다.[4]1995년부터 1999년까지 5차례에 걸쳐 147억엔으로 개발 계약을 체결하여 개발이 시작되었으며, 연구는 1995년부터 2000년까지, 엔진 내부 시험은 1997년부터 2008년까지 진행되어 연소기 등의 성능을 증명하고 개발을 종료했다.[9]
IHI에 따르면, 라이선스 생산이기는 하지만 당시 이미 추력 10t급 F100-220E를 양산하고 있었으며, 8-10t급을 개발할 수 있다고 알려졌다.[5] 그러나 방위청에서는 12t급을 개발해야 한다는 의견이 나왔지만, 예산 억제와 기술적 위험, 미국으로부터의 압력을 우려하여 추력 5t급(A/B 사용 시 2기 탑재 시 총 추력 10t)으로 결정되었다.[6]
추력 대 중량비는 당시 세계 최고 수준에 가까운 8 정도[7]를 요구 사양으로 하였고, 이를 위해 터빈 입구(연소기 출구) 온도 1,600℃를 목표로 했다.[4][8]
당초 계획에서는 2000년에 연구를 종료할 예정이었으나, 성능 확인 시험에서의 압축기 관련 기술 과제 및 시험 장치 불량 등으로 인해 8년간 연장되었다.[9] 초호기는 1998년 6월에 기술연구본부에 납품되었고, 2001년 3월까지 총 4기가 인도되었다.
저 바이패스 비 엔진과 고 바이패스 비 엔진이라는 차이는 있지만, XF5-1의 연구 성과 일부는 P-1용 F7-10 엔진으로 이전되었다.[10]
2. 2. 추력 편향 기술 (일본어 위키백과 참고)
미쓰비시 중공업은 "고운동 비행 제어 시스템의 연구 시작"을 통해 XF5-1에 설치되는 추력 편향 기구 등을 개발하였다. 고운동 비행 제어 시스템은 일반적인 전투기에서는 제어 불가능한 실속 영역에서도 기동 제어를 유지하고, 고운동성을 확보하기 위한 것으로, XF5-1의 분사구에 3개의 추력 편향 패들을 장착하고 있다.[11]연구는 2000년부터 2007년까지, 소내 시험은 2002년부터 2008년까지 진행되어 개발이 종료되었다.[11] 2003년에 시작품이 제작되었으며, 2007년 3월 9일 완성 심사에서 기술연구본부로부터 타당하다는 판단을 받고, 같은 해 가을부터 하마마츠 기지의 항공자위대 제1술과학교에서 시험이 실시되었다.
3. 제원 (XF5-1)
| 항목 | 제원 |
|---|---|
| 형식 | 애프터버너 장착 터보팬 엔진 |
| 길이 | 3m |
| 직경 | 61cm |
| 건조 중량 | 644kg |
| 압축기 | 3단 팬, 6단 축류 압축기 |
| 연소기 | 환형 |
| 터빈 | 1단 고압 터빈, 1단 저압 터빈 |
| 전체 압력비 | 26:1 [13][14] (일본어 위키백과에는 25로 표기) |
| 터빈 입구 온도 | 1,600℃ |
| 추력 | 49kN (약 5t, 애프터버너 사용 시)[13][14] |
| 추력 중량비 | 7.8:1 (애프터버너 사용 시) |
4. 적용 기종
5. IHI 제조사의 다른 군용기용 엔진
참조
[1]
간행물
Policy evaluation report (summary)
https://www.mod.go.j[...]
[2]
웹사이트
Archived copy
https://web.archive.[...]
2021-07-02
[3]
웹사이트
Archived copy
https://web.archive.[...]
2021-07-02
[4]
웹사이트
"｢実証エンジンの研究｣に関する外部評価委員会の概要"
https://www.mod.go.j[...]
방위장비청
2020-02-23
[5]
서적
飛翔への挑戦―国産航空機開発に賭ける技術者たち
신조사
2010-12-15
[6]
서적
甦る零戦 国産戦闘機vs.F22の攻防
신조사
2009-09-30
[7]
웹사이트
実証エンジンの概要 別紙1
https://www.mod.go.j[...]
방위성
2020-09-15
[8]
서적
飛翔への挑戦―国産航空機開発に賭ける技術者たち
신조사
2010-12-15
[9]
웹사이트
平成21年度 事後の事業評価 評価書一覧 「実証エンジンの研究」
https://warp.da.ndl.[...]
방위성
[10]
논문
XF5-1エンジンの設計
https://www.ihi.co.j[...]
[11]
웹사이트
平成21年度 事後の事業評価 評価書一覧 「高運動飛行制御システムの研究」
https://warp.da.ndl.[...]
방위성
[12]
뉴스
"「5.4.3.2.1…加速！」最大推力試験当日に奇跡は起きた - 国産戦闘機用エンジン「XF9-1」開発者インタビュー【後編】"
https://blogos.com/a[...]
BLOGOS편집부
2019-04-12
[13]
간행물
ジェットエンジンの現在、そして次世代への挑戦
https://www.mod.go.j[...]
[14]
이미지
JA2012国際航空宇宙展における画像
http://www.aereo.jor[...]
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